卡识别设备的制作方法

专利名称：卡识别设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于识别对各种产品和服务具有交换价值(经济 价值)的诸如纸币、赠券、礼券等的卡的有效性的卡识别设备。
背景技术：
通常，诸如纸币、赠券、礼券等的卡设置有各种防伪措施，以防 止伪造。例如，作为这种防伪措施之一，设置缩微印刷(microprint) (极精细的字符、图案等)，读取该縮微胶巻上的信息，以将它与真 实数据进行比较，从而识别(真伪判定)有效性。换句话说，这种縮 微印刷具有精细线宽度，而且己知在光的干涉作用下，这种縮微印刷显示特定图案(莫尔(干涉)条纹、莫尔条纹图案)，获得莫尔条纹 (莫尔条纹图案)，以与核定数据进行比较，从而识别该卡的有效性。例如，第2004-78620号日本未决专利申请公开描述了了这样的技 术，在作为卡的信息存储件内形成由平行线色彩所构成的隐藏图案， 利用光源辐照该隐藏图案，而同时利用光敏器件检测通过确认图案(形 成的用于确认的平行线图案)的反射光。在这种情况下，通过隐藏图 案的平行光色彩和确认图案的平行光色彩的干涉，光敏器件可以感测 特定莫尔条纹图案，然后，通过将莫尔条纹图案与标准图案进行比较， 对该卡进行真伪判定。在上述真伪判定处理中，真比较数据(genuine comparison data) (标准图案)是通过光敏器件利用确认图案和隐藏图案的相互干扰所 获得的莫尔条纹数据，而且基于以至全部区域的图像数据来产生该莫 尔条纹数据，所述全部区域是指在其中捕获相互干扰的确认图案和隐 藏图案的所有区域。因此，随着莫尔条纹数据的数据量的增大，产生 的问题是真伪判定的处理速度降低。因此，需要一种在利用形成在该卡上的縮微印刷执行真伪判定处 理时能提高真伪判定的处理速度的卡识别设备。发明内容为了实现上述目的，根据本发明的卡识别设备包括读取部，用 于基于包括具有亮度的颜色信息的、以预定区域为单位的像素读取卡； 存储部，用于存储图像数据，所述图像数据包括由读取部读取的多个 像素；改变部，用于使另一个方向上的读取像素数量低于一个方向上 的读取像素数量，以改变图像数据的像素数；以及，卡识别部，用于 基于通过改变部改变的图像数据，识别该卡的真伪。在下面的描述中将说明本发明的其他目的和优点，而且根据下面 的描述，本发明的其他目的和优点更加显而易见，或者通过实施本发 明可以得知本发明的其他目的和优点。利用下面特别指出的器具和组 合，可以实现和达到本发明的目的和优点。


附图并入本说明书而且构成本说明书的一部分，它们示出本发明 实施例，而且它们与上面给出的一般说明和下面给出的对实施例所做 的详细说明一起用于解释本发明原理。图1是示出根据本发明的纸币识别设备的一个实施例的完整构造 的透视图；图2是示出上部框体相对于下部框体打开的状态的透视图； 图3是示出下部框体的纸币馈送通路部分的平面图； 图4是示出下部框体的后视图； 图5是示出纸币检测传感器的构造的透视图；图6是示出纸币识别设备的构造的原理图；图7是示出纸币的原理构造的示意图；图8是示出纸币识别设备的控制系统的方框图；图9A至9C是解释用于在像素数据细化处理部细化图像数据的像素的过程例子的示意图；图10是示出细化像素数的处理之后获得的纸币的图像数据的示意图；图11是示出用于解释不出现莫尔条纹的条件的莫尔条纹出现原理的原理图；图12是示出用于解释出现莫尔条纹的条件的莫尔条纹出现原理 的另一个原理图；图13是示出在读取纸币时在执行细化像素数的处理的过程中出 现莫尔条纹的条件的原理图；图14是示出利用如上所述的莫尔条纹数据进行的在纸币识别设 备上的操作处理过程以及真伪判定处理过程的例子的流程图；以及图15是示出用于进行改变以减小图像数据的像素数的改变装置 (用于改变捕像周期的捕像周期改变电路)的构造的方框图。
具体实施方式
下面将参考

本发明实施例。此外，该实施例描述了关于 将纸币作为进行真伪判定处理的对象，而且作为纸币识别设备，描述 了处理该纸币的设备(卡识别设备)。图1至4是示出根据该实施例的纸币识别设备(卡识别设备)的 构造的示意图，图1是示出完整构造的透视图，图2是示出上部框体 相对于下部框体打开状态的透视图，图3是示出下部框体的纸币馈送 通路部分的平面图，以及图4是示出下部框体的后视图。构造该实施例的纸币识别设备1,以便使其能够被并入在诸如投
币式游戏机等的各种游戏机中所安装的游戏介质贷借设备(未示出) 内。在这种情况下，在纸币识别设备1的上侧或者下侧，该游戏介质 贷借设备可以设置另一种设备(例如，纸币容纳单元、硬币识别设备、 存储介质处理设备、供电设备等)，而且可以与该另一个设备集成形 成纸币识别设备l，也可以单独形成纸币识别设备l。然后，在将纸币 插入这种纸币识别设备l，而且判定插入的纸币有效时，执行对应于纸 币值的处理，例如，用于贷借游戏介质的处理，写入诸如预付费卡的 存储介质的处理等。纸币识别设备1设置有基本上是立方体形的框体2，而且将该框 体2安装在该图未示出的游戏介质贷借设备的锁定部分上。框体2具 有作为底侧的下部框体2B和可以相对于下部框体2B打开/闭合的从而 覆盖下部框体2B的上部框体2A。构造框体2A和2B，以利用底部作 为旋转中心，打开/闭合它们，如图2所示。下部框体2B基本上是立方体形的，而且它设置有纸币馈送面 3a，用于馈送纸币；以及侧壁部分3b,形成在纸币馈送面3a的两侧。 同时，以板形状构造上部框体2A，该板上设置有纸币馈送面3c，而且 在闭合上部框体2A，以进入位于下部框体2B的相对侧上的侧壁部分 3b之间时，在纸币馈送面3a和纸币馈送面3c的相对部分之间形成用 于馈送纸币的间隙(纸币馈送通路)5。然后，上部框体2A和下部框体2B分别设置有适合纸币馈送通路 5的纸币插入部分6A和6B。在上部框体2A和下部框体2B闭合时， 这两个纸币插入部分6A和6B构成细条形纸币插入口 6，而且如图1 所示，沿箭头A所示的方向，以纸币的较短边插入纸币M。此外，将能够锁定在下部框体2B内的锁定轴4布置在上部框体 2A的正面端部。锁定轴4设置有操作部分4a，而且通过操纵操作部分 4a以克服偏压弹簧4b的偏压力而旋转，使得锁定轴4通过作为中心的
枢轴P旋转，从而释放上部框体2A和下部框体2B的锁定状态(框体 闭合的状态重叠状态)。在下部框体2B上设置有纸币馈送机构8;纸币检测传感器18, 用于检测插入纸币插入口 6内的纸币；纸币读取装置(读取部)20， 安装在纸币检测传感器18的下游侧，而且用于读取处于馈送状态下的 纸币的信息；关闭机构50，安装在位于纸币插入口 6与纸币检测传感 器18之间的纸币馈送通路5上，而且驱动它，以关闭纸币插入口 6; 以及控制装置(控制板)100，用于对诸如上述纸币馈送机构8、纸币 读取装置20、关闭机构50等的结构件的驱动进行控制，同时识别(执 行真伪判定处理)读取的纸币的有效性。纸币馈送机构8是能够沿插入方向A馈送从纸币插入口 6插入的 纸币，同时可以将插入状态下的纸币送回纸币插入口 6的机构。纸币 馈送机构8设置有驱动电机IO，是安装在下部框体2B侧的驱动源； 以及馈送辊对12、 13和14，被驱动电机IO驱动以便旋转，而且沿纸 币馈送方向以预定间隔布置在纸币馈送通路5上。馈送辊对12设置有驱动辊12A，布置在下部框体2B侧；以及 压紧辊12B，布置在上部框体2A侧，以接触驱动辊12A。该驱动辊12A 和压紧辊12B沿垂直于纸币馈送方向的方向以预定间隔安装在两个相 应的位置。该驱动辊12A和压紧辊12B的一部分暴露在纸币馈送通路 5中。安装在两个相应位置的驱动辊12A被固定在下部框体2B可旋转 地支承的驱动轴12a上，而上部框体2A所支承的心轴12b可旋转地支 承两个压紧辊12B。在这种情况下，用于将心轴12b偏压到驱动轴12a 侧的偏压件12c被设置在上部框体2A上，而且利用预定压力使压紧辊 12B接触驱动辊12A侧。
此外，与在辊对12中相同，馈送辊对13和14分别包括两个驱 动辊13A、 14A，固定在驱动轴13a、 14a上；以及两个压紧辊13B、 14B，被心轴13b、 14b可旋转地支承，而且分别利用偏压件13c、 14c， 使压紧辊13B、 14B接触驱动辊13A、 14A。利用连接到驱动电机10的驱动力传递机构15，互相同步地驱动 馈送辊对12、 13和14。驱动力传递机构15包括可旋转地设置在下部 框体2B的一个侧壁部分3b上的齿轮传动链。更具体地说，机构15由 齿轮传动链构成，该齿轮传动链具有输出齿轮10a，固定在驱动电机 IO的输出轴上；输入齿轮12G、 13G和14G,它们与输出齿轮10a顺 序啮合，而且分别安装在驱动轴12a、 13a和14a的端部；以及中间齿 轮16，安装在各齿轮之间。根据上述构造，在正向驱动驱动电机10时，分别驱动馈送辊对 12、 13和14，以在插入方向A，纸币，而在反向驱动驱动电机IO 时，它们被反向驱动，以将纸币送回纸币插入口侧。在检测到插入纸币插入口 6的纸币时，纸币检测传感器18产生检 测信号，而且在该实施例中，将纸币检测传感器18安装在构成下面描 述的关闭机构的旋转件与用于读取纸币的纸币读取装置20之间。例如， 纸币检测传感器18包括光学式传感器，更具体地说，是回归反射光敏 器件，而且如图5所示，由安装在上部框体2A侧的棱镜18a和安装在 下部框体2B侧的传感器主体18b构成该纸币检测传感器18。更具体地 说，以传感器主体18b的发光部分18c发出的光通过棱镜18a被传感器 主体18b的光接收部分18d检测到的方式，来布置棱镜18a和传感器主 体18b。在纸币通过位于棱镜18a与传感器主体18b之间的纸币馈送通 路5，而且光接收部分18d没有检测到光时，传感器18产生检测信号。此外，纸币检测传感器18可以包括机械式传感器以及光学式传感器。
纸币检测传感器18的下游侧上安装了纸币读取装置20，用于读 取处于馈送状态的纸币的纸币信息。仅要求纸币读取装置20具有这样 的构造，即，在纸币馈送机构8馈送纸币时，利用光辐照纸币，以读 取纸币信息，然后，产生信号以判定该纸币的有效性(真伪)，而且 在本实施例中，构造该纸币读取装置20，以通过从该纸币的两侧照射 光，然后，利用诸如光电二极管等的光接收器件检测透射光和反射光， 读出纸币。关于从纸币获得的透射光和反射光中的反射光，利用如下所述具 有光接收部分的线传感器，以预定区域为单位的像素进行读出。在这 种情况下，在以预定区域为单位的像素进行读出时，进行处理，以使 另一个方向上的读取像素数低于一个方向上的读取像素数。更具体地 说，在该实施例中，如下所述，在沿纸币馈送宽度方向延伸的线传感 器进行读出时，执行细化处理，以与纸币馈送宽度方向(一个方向) 相比，减小纸币馈送方向(另一个方向)上的读取像素数量。然后， 将具有被执行了细化处理的像素数的图像数据与事先存储的合法纸币 的图像数据进行比较，从而执行验证判定处理。此外，关于通过该纸币的透射光，可以利用与对反射光相同的技 术，执行真伪判定处理，也可以利用不同技术执行真伪判定处理。在纸币插入口 6的下游侧设置用于关闭纸币插入口 6的关闭机构 50。构造关闭机构50，以便在处于打开纸币插入口 6的状态下，当插 入纸币而且纸币检测传感器18检测到纸币的后沿时正常地被关闭(纸 币检测传感器18断开)，从而防止舞弊等。更具体地说，关闭机构50具有旋转件52，可旋转地驱动该旋 转件52，在垂直于纸币馈送通路5的纸币馈送方向的方向上，以预定 间隔出现；以及螺线管(抽拔式的)54，作为驱动源，可旋转地驱动 旋转件52。在这种情况下，在心轴55的宽度方向上，旋转件52安装 在两个位置，而且在构成纸币馈送通路5的下部框体2B的纸币馈送面 3a上形成以纸币馈送方向延伸的长孔5c，以便露出各旋转件52。此外，在纸币读取装置20的下游侧设置纸币通过检测传感器60， 用于检测纸币通过。在被判定为有效的纸币进一步馈送到下游侧，而 且该传感器60检测到该纸币的后沿时，纸币通过检测传感器60产生 检测信号。根据检测信号的具体值f，释放对螺线管54的供电(断开 该螺线管)，然后，利用设置在驱动轴54a上的偏压弹簧的偏压力，使 驱动轴54a在凸出方向上移动。利用该方法，可旋转地驱动构成关闭机 构的旋转件52，以经由与驱动轴54a同步的心轴55，打开纸币馈送通 路。与在纸币检测传感器18中相同，纸币通过检测传感器60包括光 学式传感器(回归反射光敏器件)，而且它由安装在上部框体2A侧的 棱镜60a和安装在下部框体2B侧的传感器主体60b构成。当然，纸币 通过检测传感器60可以包括机械式传感器和光学式传感器。在纸币插入口 6的附近设置通知装置，用于以可视方式通知纸币 被插入。例如，这种通知装置包括LED70，在用户将纸币插入纸币插 入口6时，LED70闪烁、发光，以通知用户在处理纸币。因此，可以 防止用户错误地插入下一个纸币。下面将参考图2、 3和6，说明安装在上部框体2A和下部框体2B 上的纸币读取装置20的构造。纸币读取装置20具有发光单元24，该发光单元24设置有第一 发光部分23，布置在上部框体2A侧，而且能够在馈送的纸币的上侧， 通过馈送通路宽度方向发出条形光；以及线传感器25，布置在下部框 体2B侧。 安装在下部框体2B侧的线传感器25具有光接收部分26，以夹 着纸币的方式，与第一发光部分23对着布置；以及第二发光部分27， 在纸币馈送方向上，与光接收部分26的两侧相邻布置，而且能够发出 条形光。与线传感器25的光接收部分26对着布置的第一发光部分23用作 透射光源。如图2所示，利用以矩形棒的形状形成的合成树脂构成的 所谓光导件形成第一发光部分23，而且它优选具有接收安装在端部的 诸如LED等的发光器件23a发出的光的功能，以及具有在沿纵向引导 光的同时发出光的功能。利用该方法，利用简单构造，可以对馈送纸 币的馈送通路的宽度方向上的整个区域均匀照射条形光。此外，与作为光导件的第一发光部分23平行，以直线形状布置线 传感器25的光接收部分26，而且以在与纸币馈送通路5交叉的方向延 伸的薄板形状形成该光接收部分26，而且其宽度范围不影响设置在光 接收部分26上的、未示出的光接收传感器的灵敏度的带形来形成该薄 板。更具体地说，部分26具有这样的构造，即，在光接收部分26的 厚度方向，在中心以直线形状的方式设置多个CCD (电荷耦合器件)， 而且在位于CCD上方的位置，以直线形状的方式排列自聚焦透镜阵列 26a,以采集透射光和反射光。线传感器25的第二发光部分27用作反射光源。如图3所示，与 在第一发光部分23上相同，利用以矩形棒的形状形成的合成树脂构成 的所谓光导件，分别形成第二发光部分27，而且它优先具有从安装在 端部的诸如LED等的发光器件27a接收发出的光的功能，以及具有在 沿纵向引导该光的同时发出该光的功能。利用该方法，利用简单构造， 可以对馈送纸币的馈送通路的宽度方向上的整个区域均匀照射条形 光。
此外，每个第二发光部分27能够分别以45度仰角对纸币照射光， 而且这样布置第二发光部分27，以致在光接收部分26 (光接收传感器) 接收来自纸币的反射光。在这种情况下，第二发光部分27发出的光以 45度角输入到光接收部分26，但是该入射角并不局限于45度，在可 以可靠接收反射光的范围内，可以适当设置该入射角。因此，在设计 时，可以根据纸币处理设备的构造，适当调整第二发光部分27和第二 光接收部分26的排列。此外，在光接收部分26插在其间的情况下， 将第二发光部分27安装在两侧上，从而分别以45角，从两侧发光。 这是因为，当在纸币表面上出现破损、皱褶等，而且光仅从一侧照射 在因为破损、皱褶等产生的凹凸部分上时，由于遮挡光而在凹凸部分 产生阴影区域。因此，通过从相对侧发光，可以防止凹凸部分变暗， 而且与从一侧发光相比，可以以较高的精度获得图像数据。当然，可 以构造第二发光部分27，以仅安装在一侧。将线传感器25暴露于纸币馈送通路5，因此，在纸币馈送方向上， 在其表面部分(基本上与馈送面3a位于同一个平面上)的相对端，线 传感器25设置有凹凸部分25a，如图2所示，以致紧紧地卡住馈送的 纸币。此外，与在线传感器25中相同，在纸币馈送方向上，在其表面 部分的相对端，发光单元24设置有凹凸部分24a，如图2所示，以致 紧紧地卡住馈送的纸币。下面，将描述纸币真伪判定方法，在基于纸币读取装置20读取的 纸币信息来识别纸币真伪的纸币识别装置上，执行该纸币真伪判定方 法。此外，如上所述，在此描述的是采用反射光的真伪判定处理。通常，作为一种防伪方法，在纸币上形成縮微印刷(难以再现的 精细字符、图案等)。如图7的原理图所示，通过形成单位宽度的细 线200，构造该縮微印刷，而且，例如，可以通过进行凹版印刷，形成 该縮微印刷。没有详细说明縮微印刷的构造，但是根据该图容易理解， 通过对单位宽度的大量直线型的细线进行着色，构造该縮微印刷。当
然，除了该图所示的直线形，縮微印刷可以是曲线形式的，也可以是 直线和曲线的组合形式的。此外，利用这些细线，可以构造字符/或者 图案。在根据本实施例的纸币真伪判定技术中，首先，利用纸币馈送机构8馈送的纸币M，线传感器25上的第二发光部分27对纸币发光， 而光接收部分26接收反射光，而且对该纸币执行读出。在馈送处理纸 币期间，以预定区域为单位的像素进行读出，然后，将读取的包括大 量像素(多个像素)的纸币的图像数据存储在诸如RAM等的存储介质 中。然后，在图像处理部，对在此存储的包括多个像素的图像数据进 行细化处理，以细化沿纸币馈送方向的方向上的像素数。如上所述，经过用于细化沿纸币馈送方向的方向上的像素数的处 理(用于减少像素数的处理)的纸币的图像数据使得能够获取莫尔条 纹数据，所述莫尔条纹数据表示了位于上述缩微印刷部分该纸币特有 的条纹图案(莫尔条纹)。通过对以预定比例(縮减比)读出所获得 的像素数进行细化处理，获得特定缩减比的莫尔条纹数据，而且通过 将该数据与事先存储的合法纸币的莫尔条纹数据进行比较，可以执行 真伪判定。图8是示出用于控制纸币识别设备1的控制装置的原理构造的方框图，该纸币识别设备l设置有纸币馈送机构8;纸币读取装置20;关闭机构50;真伪判定部150，对纸币等执行真伪判定处理。控制装置30设置有控制板100，用于控制每个驱动设备的操作，如上所述。在该控制板100上安装了构成纸币识别装置(卡识别部) 的CPU (中央处理单元)110 (控制部)、ROM (只读存储器)112、 RAM (随机存取存储器)114 (存储部)以及图像处理部116。ROM 112永久存储诸如用于驱动诸如驱动电机10、螺线管54、LED70等的设备的操作程序、诸如真伪判定程序等的各种程序、在图 像处理部116的像素数据细化处理部116a执行的关于图像数据的细化 比的程序等的数据。CPU110根据存储在ROM112内的程序工作，通过I/0端口 120, 它将信号输出到上述驱动设备，或者从上述驱动设备输入信号，而且 对纸币识别设备的全部操作进行控制。换句话说，通过I/0端口 120， CPU110连接到驱动电机驱动电路125 (驱动电机IO)、螺线管54以 及LED 70。根据存储在ROM 112内的操作程序，利用来自CPU 110 的控制信号，控制驱动设备的操作。此外，通过I/0端口 120， CPU 110 从纸币检测传感器18和纸币通过检测传感器60接收检测信号，然后， 根据这些检测信号，对驱动驱动电机IO、 LED70闪烁以及驱动螺线管 54进行控制。RAM 114具有临时存储CPU 110工作使用的数据和程序，同时获 取要临时存储的、作为判定目标纸币的所述接收光的数据(包括多个 像素的纸币的图像数据)的功能。图像处理部116设置有像素数据细化处理部(改变部)116a， 用于对存储在RAM114内的纸币图像数据的像素执行细化处理；基准 数据存储部分116b，用于存储纸币上的基准数据；以及判定处理部 116c，用于将在像素数据细化处理部116a中进行了像素细化处理的图 像数据与存储在基准数据存储部分116b内的基准数据进行比较，然后， 对该纸币执行判定处理。在这种情况下，在该实施例中，将该基准数 据存储在专用基准数据存储部分116b，但是也可以将它存储在ROM 112中。换句话说，可以相关于图像数据的细化比来存储合法纸币数据。 此外，尽管可以事先将合法纸币的基准数据存储在基准数据存储部分 116b内，但是，例如，也可以通过纸币馈送机构8来馈送合法纸币以 获取所述的接收光数据，然后，存储该数据作为基准数据。
此外，通过I/0端口 120， CPU 110连接到发光单元24内的第一 发光部分(光导件)23以及线传感器25内的光接收部分26和第二发 光部分(光导件)27。这些部分与CPU 110、 ROM 112、 RAM 114以 及图像数据处理部116—起构成纸币真伪判定部150,而且它对在纸币 识别设备1内进行真伪判定所需的操作进行控制。此外，在该实施例 中，作为用于控制纸币的驱动系统的控制部，共享真伪判定部150，但 是也可以利用专用硬件，构造执行验证判定处理的功能。此外，通过I/0端口 120， CPU110连接到其中包含有纸币识别设 备1的游戏介质贷借设备的控制部、以及诸如外部设备的主计算机等 的上级设备300，而且将各种信号(例如，纸币信息、告警信号等)发 送到该上级设备。在此参考图9所示的原理图描述了在像素数据细化处理部116a细 化图像数据的像素的处理过程例子。图9 (a)示意性地示出了以读取装置20首先读取的、纸币的图像 数据的像素为单位的原始数据(垂直方向所示的减小的像素数量:水平 方向所示的减小的像素数量=1:1)。方形相当于像素，而且每个方形 内附加的数量表示读取的纸币的像素上的颜色的亮度。实际上，在每 个像素上，通过利用滤色片控制R、 G和B，分别控制R、 G和B的亮 度，因此，每个像素分别包括互相不同的颜色信息(在图9 (a)中， 所有像素都包括不同亮度的颜色信息)。将通过纸币读取装置20读取的纸币的原始数据存储在作为存储 部的RAM 114内，然后，在像素数据细化处理部116a内对该原始数据 执行像素数据细化处理。例如，在细化像素数据以使得垂直方向上不 发生变化，而水平方向上是0.25倍(垂直方向:水平方向=1:0.25)时， 例如，如图9 (b)所示，利用在水平方向以每隔4个像素的方式分割 所有像素、然后细化其间的像素(空格所示的像素)(图9 (c))的
方法，执行减小处理。利用该方法，可以产生在水平方向减小1/4，而 垂直方向保持不变的图像数据。图10示出如上所述对像素数执行了细化处理后获得的纸币的图 像数据。如上所述，在减小原始数据的像素数，以获得(垂直方向:水 平方向=1:0.25)时，在图7所示纸币M上所形成的缩微印刷部分(具 有大量细线200的部分)中，获得特定于所述缩减比的莫尔条纹数据 (莫尔条纹)200A。换句话说，对于被捕获的纸币上的图像数据，通 过使另一个方向(纸币馈送方向)上读取的像素数低于一个方向(纸 币馈送宽度方向)上读取的像素数，可以获取该纸币特有的莫尔条纹 数据。在此，将参考图ll至13描述莫尔条纹的出现原理和出现条件。如图11所示，当纸币M上形成的细线(相邻黑色条所示的)的 间隔是b，而且间隔b大于构成用于读取像素的纸币读取装置20的线 传感器25的间隔d (b>d)时，由于可以精确读取纸币上的细线200， 所以读取的图像数据(a)处于这样一种状态可以无变化地再现该纸 币上的细线，而且不出现莫尔条纹的状态。与此相反，如图12所示，在纸币M上形成的细线200之间的间 隔b与用于读取单个像素的线传感器25的间隔d相同，或者小于间隔 d(b《d)，不能将作为细线的黑色条再现为如图ll所示的图像数据(a)， 而作为整个黑色状态读取了所述读取图像数据。换句话说，在bSd时， 不能精确读取该纸币的细线200，而且该细线变糙，从而导致产生莫尔 条纹。如上所述，在对该像素数执行细化处理的情况下，例如，如图13 所示，在该纸币的原始细线的间隔b小于或者等于通过细化图像数据 获得的像素之间的间隔d (像素数的縮减比满足条件b^i)时，难以清晰区分相邻细线(读取的细线数据的线粗糙)，而且粗糙状态下的线 导致莫尔条纹。因此，通过所述判定处理部116c来与事先存储在基准数据存储部 分116b内的基准数据(对应于縮放比的存储的莫尔条纹数据)进行比 较，可以对纸币进行真伪判定处理。更具体地说，例如，对于其上出 现莫尔条纹的部分上的每个像素，检测关于亮度(集中度)的像素数 据，然后，将它与基准数据进行比较，而且在该差值是预定值或者小 于该预定值时，认为该像素部分相同。对其上出现莫尔条纹的部分上 的所有像素执行该处理，从而可以进行真伪判定。因此，由于通过降 低该纸币的读取精度，获得莫尔条纹数据，所以数据量小，要与该数 据进行比较的比较数据量也小，因此，可以提高验证判定处理的处理 速度。图14是示出了利用如上所述利用莫尔条纹数据进行的在纸币识 别设备上的操作处理过程以及真伪判定处理过程的例子的流程图。下 面，将参考该流程图说明根据该实施例的纸币识别设备的处理操作。首先，纸币识别设备1的CPU IIO确定是否检测纸币(步骤SOl)。 这是通过纸币检测传感器18是否检测到插入了纸币而且发送了检测信 号而确定的。在纸币检测传感器18检测到纸币时，驱动驱动电机IO， 然后，利用纸币馈送机构8对该纸币执行馈送处理(步骤S02)。此外， 此时，LED70执行照明处理，然后，为了防止插入其他纸币，通知用 户该纸币在被处理。与该纸币的馈送处理同步，纸币读取装置20对该纸币执行读取处 理(步骤S03)。在对该纸币执行读取处理的过程中，CPU110将辐照 信号输出到第一和第二发光部分23和27，发光部分23和27分别对该 纸币辐照光，然后，光接收部分26接收反射光。此外，基于发光部分 27照射的光的反射光，获取在识别处理该纸币时使用的莫尔条纹数据， 如上所述。利用在该设备内馈送的纸币，纸币读取装置20读取信息，而且控 制装置30执行真伪判定处理。在读出该纸币时，线传感器25的光接 收部分26接收处于馈送状态、第二发光部分27对其照射光的纸币的 反射光。在这样读出时，如上所述，以预定区域为单位的每个像素， 获取纸币的图像信息。此外，在另一个真伪判定处理中，可以采用第 一发光部分23照射的而且透射到该纸币的透射光(利用灰度级数据等 进行的真伪判定处理)。此外，在执行真伪判定处理期间，在纸币检测传感器18检测到处 于馈送状态的纸币的后端(纸币检测传感器18断开)时，对螺线管54 加电，从而驱动旋转件52旋转，并阻挡纸币插入口 6，从而防止再插 入纸币。如上所述，利用多个像素，以像素为单位读取的纸币信息构成整 个纸币的图像数据，然后，将该图像数据存储在作为存储装置的RAM 114中(步骤S04)。然后，接着，在图像处理部116中，对存储在 RAM 114内的图像数据执行图像处理，以细化像素数(步骤S05)。 根据存储在ROM112内的程序，执行该图像处理的细化比，而且利用 该处理获得的纸币的图像数据获得对应于上述细化比的縮微印刷部分 上的特定莫尔条纹数据。然后，接着，在步骤S06，对该纸币执行真伪判定处理。如上所 述，由于根据存储在ROM中的变换表，利用增加/减小比，获得特定 莫尔条纹数据(莫尔条纹)，将该莫尔条纹数据与事先存储在基准数 据存储部分116b内的基准数据(与细化比相关存储的莫尔条纹数据) 进行比较，从而对该纸币执行真伪判定。在上述真伪判定处理中，在判定馈送的纸币是合法纸币时(步骤 S07是"是")，执行纸币判定良好处理(步骤S08)。例如，该处理 相当于在不改变的情况下将该纸币馈送到位于下游侧的接卡盒的处 理；在进一步馈送到下游侧的纸币的后端被纸币通过检测传感器60检 测到的阶段，停止驱动驱动电机10的处理；在驱动电机10停止的情 况下关闭驱动螺线管54 (取消加电)以从纸币馈送通路5吸出旋转件 52，并打开纸币插入口6，同时使LED70熄灭的处理等。同时，当如上所述，在步骤S07的处理中，判定馈送的纸币是伪 造纸币(包括纸币严重破损的情况等)时，执行纸币判定否定(NG) 处理(步骤S09)。例如，该处理相当于对驱动电机10执行反向旋 转处理，以使插入的纸币返回；将告警信号输出到上级设备300的处 理等。根据如上所述构造的纸币识别设备1，通过细化捕获的纸币的图 像数据的像素数，可以获取示出该纸币特有的条纹图案(莫尔条纹) 的莫尔条纹数据。利用该方法，可以减小获取的数据量和要进行比较 的基准数据的数据量，因此，可以提高真伪判定要求的处理速度。此 外，例如，即使在将构成纸币读取装置20的传感器变更为另一种高分 辨率传感器、以增强识别精度的情况下，也不需要为了产生莫尔条纹 而重新制造滤色片等，因此，可以抑制成本升高。在上述构造中，作为用于降低纸币读取装置20读取纸币的读取精 度的装置，在图像处理部116中对曾经获取的该纸币的图像数据(多 个像素的数据)执行细化处理，而且在进行该处理时，例如，可以进 行构造，以便通过改变读取装置20内的线传感器读出时的捕像周期， 降低读取精度。图15是示出用于进行改变以减小图像数据的像素数的改变装置 (改变部)(用于改变捕像周期的捕像周期改变电路)的构造的方框 图。
构造捕像周期改变电路250，以改变在线传感器25的光接收部分 26捕像的周期，而且该捕像周期改变电路250具有计数器251，用 于以预定定时产生时钟信号；设置部252，用于设置任意周期；以及比 较器253，用于当由计数器251输出的计数与设置部252的设置时间(捕 像周期；捕像定时) 一致时发送读出触发信号。此外，捕像周期改变 电路250还具有A/D变换器250，用于对从光接收部分26获得的该 纸币的图像信号进行A/D变换；线缓冲器261;帧存储器262以及控 制部265，该控制部265基于从比较器253发送的触发信号控制使得 以在设置周期将以线为单位存储在帧存储器262内的图像信息发送到 CPU 110侧。在具有上述构造的捕像周期改变电路250中，在A/D变换器260 中，将光接收部分26输出的图像数据变换为数字数据，然后，以纸币 馈送宽度方向上的像素的线为单位将它存储在线缓冲器261中。将存 储在线缓冲器261内的以线为单位的纸币的图像数据(一线像素数据) 发送到帧存储器262，然后，作为以线为单位的图像数据存储和保持它 们。然后，利用比较器253发送的触发信号，在每个预定周期，提取 以线为单位存储并保持在帧存储器262内的图像数据，然后，将提取 的图像数据发送到CPU 110侧。根据这种捕像周期改变电路250，改变并设置由所述设置部252 设置的图像获取定时(设置延迟)，从而在纸币的馈送方向上减小该 纸币的读取精度(细化像素)，而且与在上述构造中相同，可以获取 特定寞尔条纹数据。然后，将通过减小读敢精度获得的莫尔条纹数插 与事先对应于縮减比例存储的基准数据进行比较，从而判定该纸币的 真伪。此外，在这种构造中，由于通过降低线传感器的读取精度，获得 莫尔条纹数据，所以可以减小数据量，而且可以提高真伪判定处理的
处理速度。此外，作为用于降低线传感器25的读取精度的装置，除了安装捕 像周期改变电路250外，可以经由CPU 110和驱动电机驱动电路125 来控制驱动电机的驱动速度，从而改变纸币的馈送速度，以使能实现 这种装置。换句话说，在线传感器使基于线的图像获取定时保持固定 的情况下，使驱动电机IO的驱动速度升高，以将纸币的馈送速度设置 为高，从而与上述构造中相同，可以降低纸币馈送方向上的读取精度 (细化像素)，以获取类似的莫尔条纹数据。此外，在这种构造中，由于通过降低线传感器的读取精度，获得 莫尔条纹数据，所以可以减小数据量，而且可以提高真伪判定处理的 处理速度。在上面的说明中，描述了本发明实施例，但是本发明仅要求这样 的构造，即，在读取馈送的纸币时，通过减小读取的图像数据的读取 像素数(读取精度)，获取莫尔条纹数据，然后，根据具有莫尔条纹 数据的纸币的图像数据，识别该纸币真伪，而且在适当时，可以修改 另一种构造。例如，用于读取纸币的读取装置(传感器)的构造和排 列方式并不局限于上述实施例，而且可以以各种方式修改它们。本发明的纸币识别设备可以被并入于能通过插入纸币而提供产品 和/或者服务的各种设备内，而不局限于游戏介质贷借设备。此外，作 为本发明的卡识别设备的例子，该实施例描述了用于处理纸币的设备， 但是本发明可以应用于对金券、证券等进行真伪判定的设备。本技术领域内的技术人员可以轻而易举地设想其他优点和修改。 因此，本发明在更广方面并不局限于在此所示和所描述的具体细节和 说明性实施例。因此，在不脱离所附权利要求及其等价形式所确定的 本发明一般原理的实质范围或者本质范围的情况下，可以进行各种修改。
权利要求
1.一种卡识别设备，包括读取部，用于基于包括具有亮度的颜色信息的、以预定区域为单位的像素读取卡；存储部，用于存储包括有通过所述读取部读取的多个像素的图像数据；改变部，用于使另一个方向上的读取像素数量低于一个方向上的读取像素数量，以改变所述图像数据的像素数量；以及卡识别部，用于基于通过所述改变部改变的图像数据来识别所述卡的真伪。
2. 根据权利要求l所述的卡识别设备，进一步包括 卡馈送机构，用于馈送卡，其中所述读取部具有线传感器，该线传感器用于在与卡的馈送方向相垂直的卡的馈送宽度方向上读取通过 所述卡馈送机构馈送的卡，而所述另一个方向是所述卡的馈送方向。
3. 根据权利要求l所述的卡识别设备，其中 通过用于使另一个方向上的读取像素数量低于一个方向上的读取像素数量的细化处理，所述改变部获得与所述存储部中存储的图像数 据有关的特定于所述卡的莫尔条纹数据。
4. 根据权利要求3所述的卡识别设备，进一步包括 基准数据存储部，用于存储所述卡上的基准数据，其中 所述卡识别部通过将在所述改变部中进行了所述像素的细化处理的图像数据与在所述基准数据存储部中存储的所述基准数据进行比 较，来识别所述卡的真伪。
5. 根据权利要求4的所述卡识别设备，其中， 所述卡识别部检测出现所述莫尔条纹数据的像素部分中的每个像 素的关于亮度的像素数据，将所述像素数据与所述基准数据进行比较， 并且，在当所述差值是预定值或更小时，认定所述像素部分为真。
6. 根据权利要求l所述的卡识别设备，其中， 通过改变当所述读取部读取所述卡时所述读取部的读出捕像周期，所述改变部使得另一个方向上的读取像素数量低于一个方向上的 读取像素数量来改变所述图像数据的像素数量。
7. 根据权利要求6所述的卡识别设备，其中，所述改变部包括 计数器，用于以预定定时来生成时钟信号；设置部，用于设置任意周期；比较器，用于在所述计时器发出的计数时间与设置部设置的表示 捕像周期的设置时间一致时发送读出触发信号；以及存储器，用于存储并保持来自所述读取部的所述图像数据，并且 其中，对于通过所述比较器发送的所述触发信号的每个预定周期，提 取在所述存储器中存储并保持的所述图像数据，以及，将所述被提取 的图像数据发送至所述卡识别部侧。
8. 根据权利要求2的所述卡识别设备，进一步包括控制部，用于控制所述卡馈送机构的馈送速度，其中，通过所述 控制部以将所述卡的所述馈送速度设置为高的方式，所述改变部将所 述卡馈送机构的馈送速度改变为高，从而使得在另一方向上的读取像 素数量低于一个方向上的读取像素数量以改变所述图像数据的像素数 量。
9. 根据权利要求1的所述卡识别设备，其中所述卡是纸币。
全文摘要
根据本发明一个实施例的卡识别设备具有光接收部分，用于基于包括具有亮度的颜色信息的、以预定区域为单位的像素读取卡；RAM，用于存储包括有由所述光接收部分读取的多个像素的图像数据；图像数据细化处理部，用于在所述读取装置读取卡时，使另一个方向上的读取像素数量低于一个方向上的读取像素数量，以改变图像数据的像素数量；以及判定处理部，用于基于所述图像数据细化部分改变的图像数据，识别该卡的真伪。
文档编号G07D7/00GK101159070SQ200710153280
公开日2008年4月9日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者榆木孝夫 申请人:阿鲁策株式会社;株式会社赛塔